Wissenschaftler wissen noch nicht genau, was Muskelkater verursacht, aber es resultiert wahrscheinlich aus der Kombination von gedehnten oder gerissenen Muskelfasern, Schwellungen und Milchsäureansammlung. Während Milchsäure eine Rolle bei der Muskelschmerzen und Muskelkater nach sportlicher Betätigung sind nicht die alleinige Ursache, wie jahrzehntelang angenommen wurde. Muskelkater korreliert nicht mit dem Grad der durchgeführten Übung oder mit Kraftzuwächsen.
Milchsäure ist ein Nebenprodukt der Milchsäuregärung, und die Muskeln nutzen den Prozess, um die Muskeln anzutreiben, wenn das Tier die Muskeln nicht mit genügend Sauerstoff versorgen kann. Milchsäuregärung ist ein anaerober Prozess, und obwohl sie nicht so effizient ist wie der oxidative Stoffwechsel, kann sie die Muskelfunktion lange erhalten, nachdem ein Organismus eine Sauerstoffschuld erleidet.
Immer wenn Muskeln hart arbeiten, entstehen sehr kleine Risse. Dies ist normal und Teil der Wachstumsstrategie des Körpers. Wenn Muskeln reißen, baut der Körper sie stärker wieder auf, als sie ursprünglich waren. So lässt Widerstandstraining Muskeln wachsen.
Nach dem Training treten bei vielen Menschen Schwellungen der verwendeten Muskeln auf. Tests in den 1980er Jahren brachten Schwellungen mit Schmerzen in Verbindung, aber in der Studie wurden nur wenige Sportarten getestet.
